Say mê nghệ thuật và khoa học

Bài của I. FUYUNO
ký giả của tạp chí Nature
đăng tại RIKEN Research, tập 1, No. 2, trang 11, 8/2006

Nghệ thuật luôn chiếm vị trí quan trọng đối với Nguyễn Đình Đăng. Anh bắt đầu học vẽ từ khi mới lên năm tuổi và chẳng mấy chốc đã trở thành một học sinh xuất sắc. Được trời phú cho năng khiếu nghệ thuật và niềm say mê bền bỉ, Đăng có thể đã trở thành một hoạ sĩ chuyên nghiệp. Tuy nhiên những hạn chế sáng tạo nghệ thuật cũng như cuộc sống khó khăn của nghề hoạ trong thời chiến đã khiến anh chọn con đường làm khoa học. Song nghệ thuật đã trở thành mối quan tâm suốt đời anh. Ngay cả chiến tranh Việt Nam và sự thiếu thốn vật chất cũng không dập tắt được niềm say mê hội hoạ trong người con của Hà Nội ấy.

“Nhiều người tự nhận là hoạ sĩ, song cái khó nhất và đẹp nhất lại là sự bí ẩn của vũ trụ. Chỉ có một số ít người có thể lĩnh hội được điều đó,” Đăng nói. Anh hiện là nhà khoa học nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Máy gia tốc Nishina thuộc viện RIKEN ở thành phố Wako.

Giỏi toán và vật lý, Đăng là một trong các học sinh đoạt điểm cao tại kỳ thi vào đại học Việt Nam năm 1975 và được nhận học bổng nhà nước cử ra nước ngoài học. Năm 1976 anh vào học tại một trong những đại học tốt nhất thế giới về khoa học cơ bản – Đại học Tổng hợp Quốc gia Maxcơva.

Đăng kể lại trong thời gian học tại Maxcơva anh đã đi thăm các bảo tàng mỹ thuật tuyệt vời và dành toàn bộ các kỳ nghỉ để vẽ tranh. Về học vị, anh đạt hai bằng tiến sĩ: một bằng PhD (TS) và một bằng tiến sĩ khoa học toán – lý (TSKH) tại Đại học Tổng hợp Quốc gia Maxcơva.

Đăng làm nghiên cứu sau tiến sĩ ở Đức và Italia vào đầu thập niên 1990. Khi ở Italia, Đăng ngạc nhiên vì nhận được một bức thư đề nghị anh nộp hồ sơ nhận tài trợ sang nghiên cứu tại Nhật Bản. Sau này anh được biết đó là nhờ sự giới thiệu của thầy cũ của anh, giáo sư Vadim Soloviev, một nhà vật lý nổi tiếng tại viện Liên hợp Nghiên cứu Hạt Nhân Dubna, Nga.

Từ Italia trở về, Đăng tổ chức một hội nghị quốc tế lớn về hạt nhân lần đầu tiên tại Việt Nam vào mùa xuân năm 1994. Tại đây anh đã gặp giáo sư Akito Arima, nhà vật lý hạt nhân lý thuyết lỗi lạc khi đó là chủ tịch viện RIKEN. “Đăng biết nhiều thứ tiếng, trình bày quan điểm rõ ràng, có kiến thức sâu và chắc chắn về vật lý,” giáo sư Arima nhớ lại.

Nghiên cứu tính chất của các hòn đá tảng xây nên lâu đài tự nhiên

Nhiều nhà vật lý, kể cả Đăng, nghiên cứu các hạt nhân nguyên tử ở trong các điều kiện bất thường. Mỗi hạt nhân nguyên tử gồm các proton và neutron, tạo thành cái lõi của nguyên tử. Hạt nhân ở trạng thái bền vững khi số proton và neutron nằm trong một tỉ lệ cân bằng nhất định. Nhưng các hạt nhân dễ trở thành không bền vững khi chúng bị biến dạng mạnh hoặc có quá nhiều neutron so với proton. Chúng còn có thể nóng lên khi bị kích thích tới các năng lượng cao. Mặc dù tính chất các hạt nhân bền vững đã được nghiên cứu kỹ, tính chất của các hạt nhân trong các điều kiến tới hạn vẫn còn là một bí mật. Tiếp tục khám phá cấu trúc các hạt nhân loại này có thể cung cấp kiến thức mới về sự hình thành của vũ trụ.

Một trong các đặc trưng của hạt nhân là cộng hưởng khổng lồ. Đó là dao động được tạo bởi chuyển động của nhiều nucleon tại một tần số nào đó xung quanh dạng cân bằng của hạt nhân. Cộng hưởng khổng lồ được phân loại tùy theo dao động. “Nghiên cứu tính chất các cộng hưởng khổng lồ giúp ta hiểu nhiều về hạt nhân,” Đăng nói.

Cộng hưởng khổng lồ được biết nhiều nhất là dao động của các proton đối với neutron. Loại cộng hưởng này, gọi là cộng hưởng khổng lồ lưỡng cực (Giant Dipole Resonance, viết tắt là GDR), được phát hiện lần đầu tiên trong các phản ứng quang hạt nhân cách đây 70 năm. Đăng đã từng nghiên cứu GDR từ những năm 1980 và đã trở thành chuyên gia về vấn đề này sau khi làm việc tại các nước khác nhau.

Giúp kết thúc cuộc tranh cãi kéo dài ba thập niên

Tới Nhật Bản năm 1994, Đăng được tài trợ nghiên cứu 10 tháng tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân thuộc Đại học Tổng hợp Tokyo. Trong khi đó Arima đề nghị anh sang làm việc tại RIKEN, nơi anh chuyển tới vào năm 1995, để giải quyết một vấn đề gây tranh cãi liên quan tới một loại cộng hưởng khổng lồ gọi là cộng hưởng Gamow-Teller. Cộng hưởng này được tạo bởi dao động của các neutron có spin hướng lên trên (hoặc xuống dưới) so với các proton có spin quay xuống dưới (hoặc hướng lên trên), và đóng vai trò then chốt trong vật lý các hạt neutrino và vật lý thiên văn bởi nó tác động tới động học ban đầu của sự tan biến của các sao siêu mới (supernova).

Vấn đề tranh cãi xảy ra là ở chỗ các thực nghiệm chỉ thấy được khoảng 60% tổng lực của cộng hưởng được lý thuyết tiên đoán. Các nhà nghiên cứu trên thế giới chia làm hai phe với hai cách giải thích sự chênh lệch này. Arima là người cổ vũ cho cách giải thích đơn giản, không cần viện đến các bậc tự do dưới nucleon, song ông chỉ có một ảnh hưởng khá hạn chế tới kết quả của tranh luận.

Năm 1997 các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân ở Osaka đã thành công trong việc thu được kết quả thực nghiệm ủng hộ giả thuyết của Arima. Cũng cùng lúc đó, Đăng đề xuất một mô hình mới, kết hợp khả năng tiên tiến của máy tính điện tử tại RIKEN với cách tiếp cận vi mô. Kết quả tính toán của anh mô tả tốt kết quả thực nghiệm của nhóm Osaka. Như vậy cuộc tranh luận kéo dài ba thập niên đã hầu như kết thúc bởi nhóm của Arima đã tiến gần tới mức hầu như giải thích được toàn bộ lý do của sự chênh lệch trước đây giữa lý thuyết và thực nghiệm.

Tiết diện của GDR có hình chuông đặc trưng, độ rộng của nó phụ thuộc nhiệt độ. Năm 2003, so với tiên đoán của mình vào năm 1998 (đường màu lục), Đăng và Arima đã thu được kết quả lý thuyết (đường màu đỏ) rất gần kết quả thực nghiệm về sự phụ thuộc của độ rộng của GDR vào của nhiệt độ

Sau đó Đăng tập trung vào mối quan tâm từ lâu của mình về GDR trong các hạt nhân nóng, được tạo ra trong các phản ứng liên kết ion nặng hoặc trong một số các phản ứng khác. Các nhà khoa học bối rối vì, trong khi độ rộng cùa GDR trong các hạt nhân nóng này tăng theo nhiệt độ tại các nhiệt độ vừa phải, thì bắt đầu từ một nhệt độ cao nào đó, GDR ngừng lại không “nở ra” nữa. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, các nhà vật lý đã không tìm được một cách mô tả nhất quán nào cho hiện tượng này.

Năm 1998 Đăng và Arima đã đề xuất một mô hình mới giải thích tính chất phụ thuộc nhiệt độ của GDR. Kết quả tính toán của Đăng và Arima mô tả tốt phần tăng và bão hòa của độ rộng của GDR (Hình 1). Năm 2003 họ tiếp tục hoàn thiện lý thuyết của mình và trở thành nhóm đầu tiên chứng tỏ một hiệu ứng quan trọng gây bởi siêu dẫn hạt nhân lên độ rộng của GDR, đưa đến một hiểu biết toàn diện hơn về hiện tượng GDR trong các hạt nóng. Được cổ vũ bởi thành công trong nghiên cứu các hạt nóng và GDR, Đăng tiến hành áp dụng mô hình của mình cho các cộng hưởng khác.

Trời phú cho cuộc sống nghệ thuật

Bên cạnh việc phát triển sự nghiệp khoa học ưu tú của mình, chuyển tới sống tại Nhật Bản đã cho Đăng những cơ hội lớn để rèn luyện kỹ năng nghệ thuật của anh. “Chỉ có ở Nhật tôi mới có một cuộc sống ổn định để có thể vẽ thường xuyên,” anh nói. Năm 1995 anh lại tiếp tục vẽ sau bốn năm gác bút, và từ đó anh đã tổ chức nhiều triển lãm cá nhân cũng như tham gia nhiều triển làm tập thể. Anh nói khi tìm ra một ý tưởng mới, anh vẽ liên tục hàng đêm liền và trong tất cả các ngày nghỉ cuối tuần.

"Trong tâm hồn tôi, tôi luôn là một đứa trẻ đối với cha mẹ tôi. Họ đã già yếu nhưng tình yêu của họ cho tôi và cho nhau thật mênh mông như đại dương mùa đông," Đăng nói. Anh đoạt danh hiệu "Hoạ sĩ có tác phẩm đẹp" tại triển lãm Chủ Thể lần thứ 41 nhờ bức tranh này.

Trong hai thập niên cuối cùng, tranh của Đăng chuyển từ phong cách ấn tượng sang siêu thực, mà đại diện xuất sắc nhất, Salvador Daili, đã trở thành một trong các bậc thầy Đăng đặc biệt ngưỡng mộ. “Siêu thực là cách tốt nhất để tôi biểu hiện mình,” anh nói. Trong một bức hoạ gần đây, bức “Đại dương mùa đông”, Đăng tự họa mình bên cạnh mẹ anh đang cho cha anh ăn chuối (Hình 2). Hai cặp vợ chồng trên nền phía sau cũng là cha mẹ anh thời họ còn là sinh viên ở Paris. Đăng đã hai lần đoạt danh hiệu “Hoạ sĩ có tác phẩm đẹp” tại triến lãm Chủ thể tại Tokyo. Tháng 11 này Đăng dự định sẽ tổ chức một triển lãm chung tại Hà Nội với 12 nghệ sĩ Nhật Bản.

Đăng nói rằng nội dung văn học của một tác phẩm nghệ thuật không phải là điều quan trọng. Cảm xúc mới là tất cả. “Trong sáng tạo khoa học lẫn nghệ thuật điều quan trọng nhất là trực giác. Bạn cảm thấy điều gì đó bằng trực giác. Bạn không thể giải thích được tại sao nó lại nảy ra trong đầu bạn,” anh nói.

Về nhân vật trong bài viết

Nguyễn Đình Đăng sinh năm 1958 tại Hà Nội, tốt nghiệp Đại học Tổng hợp Quốc gia Maxcơva năm 1982. Anh nhận học vị tiến sĩ vật lý hạt nhân năm 1985, và tiến sĩ khoa học toán lý năm 1990 tại đại học này. Anh đến Nhật Bản năm 1994 với tư cách là research fellow của Quỹ Tưởng niệm Nishina, và vào làm việc tại RIKEN năm 1995. Anh hiện là nhà khoa học nghiên cứu tại phòng Vật lý Ion Nặng thuộc Trung tâm Khoa học Máy gia tốc Nishina của RIKEN. Đồng thời anh cũng là nhà khoa học thuộc viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân trong viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam, nơi anh nhận biên chế từ năm 1982. Đăng là hội viên hội Mỹ thuật Việt Nam và hội Mỹ thuật Chủ thể Nhật Bản. Anh thạo tiếng Việt, Anh, Nga, và Pháp.

Trang web của anh: http://ribf.riken.go.jp/~dang/

Nguyễn Đình Đăng dịch từ nguyên văn tiếng Anh tại RIKEN Research Vol. 1 Issue 8, 4 August 2006

Bản tiếng Nhật: 芸術と科学を心に抱いて